第16課時DNA的復(fù)制探究點一對DNA分子復(fù)制的推測和實驗證據(jù)沃森和克里克構(gòu)建了DNA分子結(jié)構(gòu)模型(如圖1)，DNA分子作為遺傳物質(zhì)必須能夠自我復(fù)制傳遞給下一代，沃森和克里克又根據(jù)其特點，提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說。1對DNA分子復(fù)制的推測假說：DNA分子復(fù)制時，DNA分子的雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂，解開的兩條單鏈作為復(fù)制的模板，游離的脫氧核苷酸依據(jù)堿基互補配對原則，通過形成氫鍵，結(jié)合到作為模板的單鏈上。由于新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈，因此，這種復(fù)制方式被稱做半保留復(fù)制(如圖2)?？茖W家的假說是否正確呢？ 1958年，科學家以大腸桿菌為實驗材料，運用同位素示蹤技術(shù)，設(shè)計了一個巧妙的實驗，證實了DNA的確是以半保留的方式進行復(fù)制的。2DNA分子復(fù)制的實驗證據(jù)(1)實驗方法：放射性同位素標記法和離心技術(shù)。(2)實驗原理：如果DNA的兩條鏈都用15N標記，那么這樣的DNA分子質(zhì)量大，離心時應(yīng)該在試管的底部；兩條鏈中都含有14N，那么這樣的DNA分子質(zhì)量小，離心時應(yīng)該在試管的上部；兩條鏈中一條含有15N，一條含有14N，那么這樣的DNA分子質(zhì)量居中，離心時應(yīng)該在試管的中部。(3)實驗過程(4)在下圖中畫出預(yù)期的實驗結(jié)果答案(5)實驗結(jié)果和預(yù)期的一致，說明DNA的復(fù)制是以半保留的方式進行的。歸納提煉DNA分子在復(fù)制時，以解旋形成的兩條鏈(舊鏈)為模板，按照堿基互補配對原則吸收脫氧核苷酸與之配對，形成兩條子鏈(新鏈)，新鏈與舊鏈螺旋成一個新的DNA分子，所以稱之為半保留復(fù)制。活學活用1以DNA的一條鏈“ATC”為模板，推測經(jīng)復(fù)制后的子鏈是()A“TAG” B“UAG”C“TAC” D“TUC”探究點二DNA分子復(fù)制的過程通過以上實驗我們了解了DNA分子復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點，如圖為DNA分子復(fù)制的過程，結(jié)合該圖，思考下列內(nèi)容。1概念：是指以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。2時間：細胞有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。3場所：細胞核、線粒體和葉綠體。主要場所是細胞核。4條件：(1)模板：親代DNA的兩條鏈；(2)原料：四種脫氧核苷酸；(3)酶：解旋酶和DNA聚合酶；(4)能量。5過程(1)解旋：DNA分子首先利用細胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把兩條螺旋的雙鏈解開。(2)合成子鏈：以解開的每一段母鏈為模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用細胞中游離的四種脫氧核苷酸為原料，按照堿基互補配對原則，各自合成與母鏈互補的子鏈。(3)形成子代DNA：每條子鏈與其對應(yīng)的母鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)，從而形成兩個與親代DNA完全相同的DNA分子。6功能：傳遞遺傳信息。7DNA分子復(fù)制的意義：DNA分子通過復(fù)制，將遺傳信息從親代傳給了子代，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。8DNA分子能夠準確復(fù)制的原因有：(1)DNA分子獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)提供精確模板；(2)通過堿基互補配對原則保證了復(fù)制準確地進行。9兩條子鏈延伸的方向不同，其原因可能是DNA分子中的兩條鏈是反向平行的，因此子鏈的延伸方向也是相反的。10從DNA分子復(fù)制的過程和結(jié)果兩個方面總結(jié)其特點分別為邊解旋邊復(fù)制和半保留復(fù)制。歸納提煉活學活用2判斷下列說法的正誤。(1)DNA復(fù)制只發(fā)生在有絲分裂間期()(2)DNA雙螺旋全部解鏈后，開始DNA復(fù)制()(3)單個脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接成子鏈，并且2條子鏈形成子代DNA分子()(4)DNA的復(fù)制需要消耗能量()探究點三有關(guān)DNA分子復(fù)制的計算如果用15N標記DNA分子的兩條鏈，讓其在含有14N的環(huán)境中復(fù)制。結(jié)合DNA分子半保留復(fù)制的特點，完成下面表格：世代DNA分子結(jié)構(gòu)特點DNA中脫氧核苷酸鏈的特點分子總數(shù)細胞中的DNA分子在離心管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比鏈的總數(shù)含14N、15N的鏈所占的比例含15N含14N和15N只含14N含15N含14N01全部在下部10021012全部在中部01041/21/2241/2中部，1/2上部01/21/281/43/4381/4中部，3/4上部01/43/4161/87/8根據(jù)上表歸納：若培養(yǎng)n代，結(jié)果是：1DNA分子數(shù)(1)子代DNA分子總數(shù)2n個。(2)含15N的DNA分子數(shù)2個。(3)含14N的DNA分子數(shù)2n個。(4)只含15N的DNA分子數(shù)0個。(5)只含14N的DNA分子數(shù)2n2個。2脫氧核苷酸鏈數(shù)(1)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)2n1條。(2)含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)2條。(3)含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)(2n12)條。3消耗的脫氧核苷酸數(shù)設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個，則：(1)經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·(2n1)個。(2)在第n次復(fù)制時，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m·2n1個。歸納提煉1子代DNA分子中，含14N的有2n個，只含14N的有(2n2)個，做題時應(yīng)看準是“含”還是“只含”。2無論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子始終是2個，占總數(shù)比例為。3子代DNA分子的鏈中，總鏈數(shù)2n×22n1條。含15N的鏈始終是2條，占總數(shù)比例為。做題時，應(yīng)看準是“DNA分子數(shù)”還是“鏈數(shù)”。活學活用3某一個DNA分子中，A為200個，復(fù)制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含A的脫氧核苷酸3 000個，該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了幾次()A4次 B3次C5次 D6次1體外進行DNA復(fù)制的實驗，向試管中加入有關(guān)的酶、4種脫氧核苷酸和ATP,37 下保溫。下列敘述中正確的是()A能生成DNA，DNA的堿基比例與4種脫氧核苷酸的比例一致B不能生成DNA，因為缺少DNA模板C能生成DNA，DNA的堿基比例不確定，且與酶的來源有一定的關(guān)聯(lián)D不能生成DNA，因為實驗中缺少酶催化的適宜的體內(nèi)條件2大腸桿菌在含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液中培養(yǎng)后，再轉(zhuǎn)移到含有14N的普通培養(yǎng)液中培養(yǎng)，8小時后提取DNA進行分析，得出含15N的DNA占總DNA的比例為1/16，則大腸桿菌的分裂周期是()A2小時 B4小時 C1.6小時 D1小時3用15N標記細菌的DNA分子，再將其放入含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖4代，a、b、c為三種DNA分子：a只含15N，b同時含14N和15N，c只含14N。圖中表示這三種DNA分子的比例正確的是()4含有32P或31P的磷酸，兩者化學性質(zhì)幾乎相同，都可參與DNA分子的組成，但32P比31P質(zhì)量大?，F(xiàn)將某哺乳動物的細胞放在含有31P磷酸的培養(yǎng)基中，連續(xù)培養(yǎng)數(shù)代后得到G0代細胞。然后將G0細胞移至含有32P磷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)過第1、2次細胞分裂后，分別得到G1、G2代細胞。再從G0、G1、G2代細胞中提取DNA，經(jīng)密度梯度離心后得到結(jié)果(如圖)。由于DNA分子質(zhì)量不同，因此在離心管內(nèi)的分布不同。若、分別表示輕、中、重3種DNA分子的位置，請回答下列問題：(1)G0、G1、G23代DNA離心后的試管分別是圖中的： G0_、G1_、G2_。(2)G2代在、3條帶中的DNA數(shù)的比例是_。(3)圖中、兩條帶中DNA分子所含的同位素磷分別是：條帶_，條帶_。(4)上述實驗結(jié)果證明DNA的復(fù)制方式是_。DNA的自我復(fù)制能使生物的_保持相對穩(wěn)定。1沃森和克里克在發(fā)表了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的論文后，又提出了DNA自我復(fù)制的假說。下列有關(guān)假說內(nèi)容的敘述，不正確的是()ADNA復(fù)制時，雙螺旋將解開，互補的堿基之間的氫鍵斷裂B以解開的兩條單鏈為模板，以游離的脫氧核苷酸為原料，依據(jù)堿基互補配對原則，通過氫鍵結(jié)合到作為模板的單鏈上C形成的DNA分子包括一條模板單鏈和一條新鏈D形成的兩個DNA分子是由兩條母鏈、兩條子鏈分別結(jié)合而成2在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌，其DNA分子分別為14NDNA(相對分子質(zhì)量為a)和15NDNA(相對分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(和)，用某種離心方法分離得到的結(jié)果如圖所示。下列對此實驗的敘述不正確的是()A代細菌DNA分子中一條鏈是14N，另一條鏈是15NB代細菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C預(yù)計代細菌DNA分子的平均相對分子質(zhì)量為(7ab)/8D上述實驗結(jié)果證明DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制3細胞每次分裂時DNA都復(fù)制一次，每次復(fù)制都是()A母鏈和母鏈，子鏈和子鏈，各組成一個子代DNAB每條子鏈和與它堿基互補配對的母鏈組成子代DNAC每條子鏈隨機地和兩條母鏈之一組成子代DNAD母鏈降解，重新形成兩個子代DNA4如圖為真核生物染色體上DNA分子復(fù)制過程示意圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A圖中DNA分子復(fù)制是從多個起點同時開始的B圖中DNA分子復(fù)制是邊解旋邊雙向復(fù)制的C真核生物DNA分子復(fù)制過程需要解旋酶D真核生物的這種復(fù)制方式提高了復(fù)制速率5假設(shè)一個DNA分子中含有1 000個堿基對，將這個DNA分子放在含32P標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)基中讓其復(fù)制一次，則新形成的一個DNA分子的相對分子質(zhì)量比原來增加了()A1 000 B2 000C500 D無法確定6女性子宮瘤最長的DNA分子可達36 mm，DNA復(fù)制速度約為4 m/min，但復(fù)制過程僅需40 min左右即可完成，這可能是因為()A邊解旋邊復(fù)制B只有一個復(fù)制起點，但解旋之后可以向著兩個方向復(fù)制C以半保留方式復(fù)制D復(fù)制起點多，分段同時復(fù)制知識點三有關(guān)DNA分子復(fù)制的計算7下列關(guān)于遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)的敘述，正確的是()A同一生物個體的不同細胞中DNA分子數(shù)均相同B具有A個堿基對、m個腺嘌呤的DNA分子片段，完成n次復(fù)制共需(Am)(2n1)個游離的胞嘧啶脫氧核苷酸C在一個細胞的分化過程中，核DNA的數(shù)量會發(fā)生變化D含2對同源染色體的精原細胞(DNA均被15N標記)，在供給14N的環(huán)境中進行一次減數(shù)分裂，產(chǎn)生的4個精子中含14N的精子所占的比例為50%8下面是在電子顯微鏡下拍攝的某生物細胞DNA復(fù)制過程中的圖像。有關(guān)敘述正確的是()A此圖反映出的DNA復(fù)制模式，可作為DNA雙向復(fù)制的證據(jù)B此過程必須遵循堿基互補配對原則，任一條鏈中AT，GCC若將該DNA進行徹底水解，產(chǎn)物是脫氧核苷酸和四種堿基D若該DNA分子的一條鏈中(AT)/(GC)a，則互補鏈中該比值為1/a9假如某大腸桿菌的DNA分子用15N標記后其相對分子質(zhì)量為a，用14N標記后其相對分子質(zhì)量為b。現(xiàn)將用15N標記后的大腸桿菌，培養(yǎng)在含有14N的培養(yǎng)基中，則子一代、子二代的DNA分子平均相對分子質(zhì)量分別為()A(ab)/2；(a3b)/4 Bab；a3bC(ab)/2；(ab)/2 Dab；(ab)/310具有A個堿基對的一個DNA分子片段，含有m個腺嘌呤，該片段第n次復(fù)制需要多少個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸()A(2n1)·(Am)B2n1·(Am)C(2n1)·(A/2m)D2n·(A/2m)11細菌在含15N的培養(yǎng)基中繁殖數(shù)代后，細菌DNA的含氮堿基皆含有15N，然后再將其移入含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，抽取親代及子代的DNA，離心分離，如圖為可能的結(jié)果，下列敘述錯誤的是()A子一代DNA應(yīng)為 B子二代DNA應(yīng)為C子三代DNA應(yīng)為 D親代的DNA應(yīng)為12DNA分子片段復(fù)制的情況如圖所示，圖中a、b、c、d表示脫氧核苷酸鏈的片段。如果沒有發(fā)生變異，下列說法不正確的是()Ab和c的堿基序列可以互補Ba和c的堿基序列可以互補Ca中(AT)/(GC)的比值與b中(AT)/(GC)的比值相同Da中(AG)/(TC)的比值與d中(AG)/(TC)的比值一般不相同13一個用15N標記的DNA分子，放在沒有標記的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制5次后標記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的()A1/4 B1/8C1/16 D 1/3214如圖是DNA分子復(fù)制的圖解，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中的1表示_過程，需要_酶等酶的作用。(2)圖中的2過程表示以母鏈為模板進行的堿基的_，參與配對的物質(zhì)是游離在周圍的_。(3)圖中的3過程表示形成兩個新的_分子，這一過程包括子鏈中脫氧核苷酸的_與_交互連接以及子鏈與母鏈在空間結(jié)構(gòu)上的_化。參與此過程的酶有_等。(4)分析DNA復(fù)制過程所需條件應(yīng)是：場所一般在_內(nèi)；模板是_，原料是_；酶需要_、_等；能量由_提供。(5)DNA復(fù)制，一般是嚴格的_復(fù)制，DNA復(fù)制的遺傳學意義是為_在上下代之間的_準備了物質(zhì)基礎(chǔ)。遺傳信息的傳遞使親代生物的性狀可在子代得到表現(xiàn)，例如(試舉一例) _。15如圖為細胞內(nèi)DNA分子復(fù)制簡圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖示過程表示_，需要_酶等酶的作用。(2)該過程發(fā)生的時間為細胞周期的_。(3)DNA分子復(fù)制時，在有關(guān)酶的作用下，以母鏈為模板，以游離的_為原料，按照_原則，合成與母鏈互補的子鏈。(4)若親代DNA分子中AT占60%，則子代DNA分子中AT占_%。(5)若將含14N的細胞放在只含15N的環(huán)境中培養(yǎng)，使細胞連續(xù)分裂n次，則最終獲得的子代DNA分子中，含14N的占_，含15N的占_，這說明DNA的復(fù)制特點是_，其意義是_。16科學家以大腸桿菌為實驗對象，運用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心方法進行了DNA復(fù)制方式的探索實驗，實驗內(nèi)容及結(jié)果見下表。組別1組2組3組4組培養(yǎng)液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代數(shù)多代多代一代兩代培養(yǎng)產(chǎn)物ABB的子代B的子代操作提取DNA并離心離心結(jié)果僅為輕帶(14N/14N)僅為重帶(15N/15N)僅為中帶(15N/14N)1/2輕帶(14N/14N) 1/2中帶(15N/14N)請分析并回答下列問題：(1)要得到DNA中的N全部被放射性標記的大腸桿菌B，必須經(jīng)過_代培養(yǎng)，且培養(yǎng)液中的_是唯一氮源。(2)綜合分析本實驗的DNA離心結(jié)果，第_組結(jié)果對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用，但需把它與第_組和第_組的結(jié)果進行比較，才能說明DNA分子的復(fù)制方式是_。(3)分析討論：若子代DNA的離心結(jié)果為“輕”和“重”兩條密度帶，則“重帶”DNA來自_，據(jù)此可判斷DNA分子的復(fù)制方式不是_復(fù)制。若將子代DNA雙鏈分開后再離心，其結(jié)果_(選填“能”或“不能”)判斷DNA的復(fù)制方式。若在同等條件下將子代繼續(xù)培養(yǎng)，子n代DNA離心的結(jié)果是：密度帶的數(shù)量和位置_，放射性強度發(fā)生變化的是_帶。若某次實驗的結(jié)果中，子代DNA的“中帶”比以往實驗結(jié)果的“中帶”略寬，可能的原因是新合成DNA單鏈中的N尚有少部分為_。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375